KR20140055597A

KR20140055597A - 확관부 성형장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140055597A
Application number: KR1020120122684A
Authority: KR
Inventors: 이종태; 이일행; 황기웅
Original assignee: 이종태
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-09

Abstract

본 발명에 따른 확관부 성형장치는, 파이프를 고정시키기 위한 고정다이와, 상기 고정다이와 이격 위치되며, 외력에 의해 상기 파이프의 전단측 중공에 동일 축 선상으로 삽입되어, 상기 파이프의 전단에 확관부를 다 단의 직경으로 형성시키는 코어와, 상기 코어를 상기 고정다이 방향 또는 상기 고정다이와 반대되는 방향으로 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부에 의해 상기 코어가 상기 파이프의 전단측 중공으로 삽입하기 이전에, 전원을 인가하여 상기 코어를 일정온도로 가열하기 위한 가열부 및, 상기 확관부를 형성시킨 상기 코어의 내부에 냉각 유체를 공급하여 상기 확관부를 냉각시키기 위한 냉각부를 포함한다.
또한, 확관부 성형방법은 전단에 가압부가 형성된 코어를 일정온도로 가열하는 코어가열단계와, 고정다이에 설치된 파이프의 전단측 중공을 통해 상기 코어의 가압부를 일정 길이로 삽입하여, 상기 파이프의 전단에 다 단의 직경을 갖는 확관부를 형성시키는 확관단계와, 상기 파이프의 전단에 삽입 위치된 상기 코어의 내부 유로를 통해 저온의 냉각 유체를 공급하여, 상기 코어의 냉기 전달에 의해 상기 확관부를 냉각시키는 냉각단계 및, 상기 파이프와 반대되는 방향으로 상기 코어를 이동시켜, 상기 파이프의 전단측 중공과 상기 코어를 분리시키는 코어분리단계를 포함한다.

Description

확관부 성형장치 및 그 방법{COUPLING PIPE FORMING APPARATUS AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 확관부 성형장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가열된 코어를 이용해 파이프의 전단에 다 단의 단차를 갖는 확관부를 형성시킴과 아울러 성형이 완료된 확관부를 냉각시킨 후에 코어를 분리시고, 코어에 패킹을 설치한 상태에서 확관부 성형을 이룸으로써, 성형 과정에서 가열과 냉각을 이룰 수 있어 성형에 많은 시간이 소요되지 않고, 수압이나 외부 충격에 의해 패킹이 쉽게 유동되지 않는 확관부 성형장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 수도관 파이프는 소정의 규격으로 압출하여 생산한 후, 일단에 패킹을 삽입할 수 있도록 패킹 홈이 형성된 확관부를 별도의 확관장치로 성형하고 있었다.

이후, 확관부의 내주 면에 형성시킨 패킹 홈에 링 형상의 패킹을 삽입한 후, 패킹이 삽입된 확관부에 또 다른 파이프를 삽입하는 방식 등으로 수도관 파이프를 연결하고 있었다.

그러나, 종래의 확관부 성형방식은 성형이 완료된 확관부를 공기 중에서 냉각하는 과정이 추가적으로 이루어지므로, 완제품까지의 과정에 많은 시간이 소요되는 단점이 있었다.

그리고, 확관부 성형시 패킹 홈의 형상이 결정되므로, 패킹 홈과 패킹 사이에 유격이 발생할 염려가 있었고, 이로 인해 파이프를 따라 공급되는 유체의 수압에 의해 패킹의 위치가 변경되거나 누수가 발생할 염려가 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1029344호(2011년 04월 07일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 압출용 관의 확관부 두께 균일형 상하수도관과 그 제조방법가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 열이 전달되는 코어의 가압부를 이용해 파이프의 전단에 다 단의 단차를 갖는 확관부를 형성시킴과 아울러, 성형이 완료된 확관부를 냉각시킨 후에 코어를 분리시킴으로써, 성형 과정에서 가열과 냉각을 이룰 수 있어 성형에 많은 시간이 소요되지 않는 확관부 성형장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 코어의 가압부에 패킹을 설치한 상태에서 확관부 성형 과정이 이루어지므로, 다 단의 단차 부위에 패킹이 안정적으로 위치될 수 있어, 수압이나 외부 충격에 의해 패킹이 쉽게 유동되지 않는 확관부 성형장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 확관부 성형장치는, 파이프를 고정시키기 위한 고정다이와, 상기 고정다이와 이격 위치되며, 외력에 의해 상기 파이프의 전단측 중공에 동일 축 선상으로 삽입되어, 상기 파이프의 전단에 확관부를 다 단의 직경으로 형성시키는 코어와, 상기 코어를 상기 고정다이 방향 또는 상기 고정다이와 반대되는 방향으로 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부에 의해 상기 코어가 상기 파이프의 전단측 중공으로 삽입하기 이전에, 전원을 인가하여 상기 코어를 일정온도로 가열하기 위한 가열부 및, 상기 확관부를 형성시킨 상기 코어의 내부에 냉각 유체를 공급하여 상기 확관부를 냉각시키기 위한 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 코어의 전방에는 후방으로 갈수록 직경이 커지도록 다 단으로 단차지게 형성되며, 상기 파이프의 전단측 중공을 통해 삽입되어 상기 확관부를 형성시키는 가압부가 더 구비되며, 상기 가압부의 전단은 상기 파이프의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가압부의 전단 테두리 부위와 상기 단차 부위는 후방을 따라 점진적으로 넓은 직경을 갖도록 삽입 방향과 반대되는 방향으로 상향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가압부는 상기 파이프의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 갖는 제1삽입축 및, 상기 제1삽입축의 후방에 더 큰 직경으로 단차지게 형성되는 제2삽입축이 형성될 수 있다.

또한, 상기 코어의 내부에는 상기 냉각부로부터 공급되는 상기 냉각 유체를 순환시키기 위한 순환 유로가 더 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 확관부 성형방법은, 전단에 가압부가 형성된 코어를 일정온도로 가열하는 코어가열단계와, 고정다이에 설치된 파이프의 전단측 중공을 통해 상기 코어의 가압부를 일정 길이로 삽입하여, 상기 파이프의 전단에 다 단의 직경을 갖는 확관부를 형성시키는 확관단계와, 상기 파이프의 전단에 삽입 위치된 상기 코어의 내부 유로를 통해 저온의 냉각 유체를 공급하여, 상기 코어의 냉기 전달에 의해 상기 확관부를 냉각시키는 냉각단계 및, 상기 파이프와 반대되는 방향으로 상기 코어를 이동시켜, 상기 파이프의 전단측 중공과 상기 코어를 분리시키는 코어분리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 코어가열단계 이전에 상기 코어의 가압부에 링 형상의 패킹을 삽입 위치시키는 패킹설치단계가 더 포함되며, 상기 확관단계에서 상기 패킹을 상기 확관부의 내부에 위치시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패킹설치단계의 이전에 상기 파이프를 상기 고정다이 상에 고정하는 파이프고정단계가 더 포함되며, 상기 코어분리단계의 이후에 상기 파이프를 상기 고정다이로부터 분리시킨 후, 후방으로 배출시키는 파이프분리단계가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 코어가열단계에서 상기 코어의 가압부는 후방으로 갈수록 직경이 커지도록 다 단으로 단차지게 형성되며, 상기 가압부의 전단은 상기 파이프의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가압부의 전단 테두리 부위와 상기 단차 부위는 후방을 따라 점진적으로 넓은 직경을 갖도록, 삽입 방향과 반대되는 방향으로 상향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 열이 전달되는 코어의 가압부를 이용해 파이프의 전단에 다 단의 단차를 갖는 확관부를 형성시킴과 아울러, 성형이 완료된 확관부를 냉각시킨 후에 코어를 분리시킴으로써, 성형 과정에서 가열과 냉각을 이룰 수 있어 성형에 많은 시간이 소요되지 않는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 코어의 가압부에 패킹을 설치한 상태에서 확관부 성형 과정이 이루어지므로, 다 단의 단차 부위에 패킹이 안정적으로 위치될 수 있어, 수압이나 외부 충격에 의해 패킹이 쉽게 유동되지 않는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 확관부 성형장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 확관부 성형방법에 대한 각 단계를 순차적으로 보여주기 위한 블럭도이다.
도 3a는 본 발명의 제2실시예에 따른 확관부 성형장치에서 패킹설치단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 확관부 성형장치에서 코어가열단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 3c는 본 발명의 제2실시예에 따른 확관부 성형장치에서 확관단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 3d는 본 발명의 제2실시예에 따른 확관부 성형장치에서 냉각단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 3e는 본 발명의 제2실시예에 따른 확관부 성형장치에서 코어분리단계를 보여주기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 확관부 성형장치는 고정다이(20)와, 코어(100)와, 구동부(200)와, 가열부(300) 및, 냉각부(400)를 포함한다.

먼저, 상기 고정다이(20)는 파이프(10)를 고정시키기 위한 것이며, 파이프(10)를 고정시키기 위한 별도의 클램핑부(미도시)가 더 구비될 수 있다.

코어(100)는, 샤프트 형상을 가지며, 고정다이(20)와 이격 위치된 상태에서외력에 의해 파이프(10)의 전단측 중공에 동일 축 선상으로 삽입된다.

여기서, 상기 코어(100)의 전방에는 후방으로 갈수록 직경이 커지도록 다 단으로 단차(113)지게 형성된 가압부(110)가 형성된다.

즉, 상기 가압부(110)는 파이프(10)의 전단측 중공을 통해 삽입되어, 대응되는 형상으로 확관부(11)를 확장 형성시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 가압부(110)의 전단은 삽입의 용이성을 위해 파이프(10)의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 가진다.

또한, 상기 가압부(110)의 전단 테두리 부위와 단차(113) 부위는 후방을 따라 점진적으로 넓은 직경을 갖도록 삽입 방향과 반대되는 방향으로 상향 경사지게 형성될 수 있다.

즉, 상기 가압부(110)의 전단 테두리 부위와 단차(113) 부위가 후방으로 경사지게 형성되어 있기 때문에, 코어(100)가 파이프(10)의 전단측에 걸리지 않고 중공을 통해 용이하게 삽입될 수 있다.

이와 같은, 상기 가압부(110)는 파이프(10)의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 갖는 제1삽입축(111) 및, 상기 제1삽입축(111)의 후방에 더 큰 직경으로 단차지게 형성되는 제2삽입축(112)으로 형성될 수 있다.

상기 제1삽입축(111)은, 코어(100)의 전단에서 파이프(10)의 전단측 중공에 최초로 삽입된다.

제2삽입축(112)은, 제1삽입축(111)의 후방에서 파이프(10)의 전단측 중공을 확장시키는 역할을 한다.

아울러, 상기 코어(100)의 내부에는 후술 될 냉각부(400)로부터 공급되는 냉각 유체를 순환시키기 위한 순환 유로(미도시)가 더 형성될 수 있다.

상기 순환 유로는, 코어(100)에 전체적으로 배열될 수는 있으나, 가압부(110)에 집중적으로 형성되는 것이 바람직하다.

구동부(200)는, 코어(100)를 고정다이(20) 방향 또는 고정다이(20)와 반대되는 방향으로 이동시키기 위한 것으로, 코어(100)의 일단에 로드가 연결되는 실린더 등을 사용할 수 있다.

가열부(300)는, 구동부(200)에 의해 상기 코어(100)가 파이프(10)의 전단측 중공으로 삽입하기 이전에, 전원을 인가하여 코어(100)를 일정온도로 가열한다.

즉, 상기 가열부(300)에 의해 가열된 코어(100)의 열기에 의해 파이프(10)의 전단은 연질의 상태로 확장될 수 있다.

냉각부(400)는, 확관부(11)를 형성시킨 코어(100)의 내부 순환 유로를 통해 냉각용 유체를 공급하여 확관부(11)를 냉각시키는 역할을 한다.

즉, 냉각부(400)에 의해 확관부(11)가 급속으로 냉각되므로, 코어(100)를 분리시킨 상태에서도 확관부(11)는 그대로 유지될 수 있다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 확관부 성형방법은 코어가열단계(S100)와, 확관단계(S200)와, 냉각단계(S300) 및, 코어분리단계(S400)를 포함한다.

먼저, 도 3b에서처럼 상기 코어가열단계(S100)는 전단에 가압부(110)가 형성된 코어(100)를 일정온도로 가열한다.

즉, 상기 코어가열단계(S100)는 파이프(10)의 전단측 중공이 쉽게 늘어날 수 있도록 코어(100)를 가열하는 것이다.

상기 가압부(110)의 전단은, 파이프(10)의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 가질 수 있다.

그리고, 상기 코어가열단계에서 코어(100)의 가압부(110)는 후방으로 갈수록 직경이 커지도록 다 단으로 단차지게 형성될 수 있다.

한편, 도 3a에서처럼 코어가열단계(S100)의 이전에 코어(100)의 가압부(110)에 링 형상의 패킹(30)을 삽입 위치시키는 패킹설치단계(S10)가 더 포함될 수 있다.

즉, 상기 패킹설치단계(S10)에서 코어(100)의 가압부(110)에 설치된 패킹(30)은 확관부(11) 성형 과정에서 확관부(11)의 내주 면에 설치가 이루어진다.

이때, 확관부(11)는 코어(100)에 설치된 패킹(300)의 외형과 대응되는 형상으로 확장되므로, 패킹 홈과 패킹(30)이 보다 긴밀하게 결합될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 패킹(30)은 파이프(10)의 내부에서 발생하는 수압에 의해 쉽게 유동되지 않고 그 자리를 유지하게 된다.

다음으로, 도 3c에서처럼 확관단계(S200)는 고정다이(20)에 설치된 파이프(10)의 전단측 중공을 통해 코어(100)의 가압부(110)를 일정 길이로 삽입한다.

이때, 가열된 코어(100)의 가압부(110)에 의해 파이프(10)의 전단에는 가압부(110)의 외주 면과 대응되도록 다 단의 직경을 갖는 확관부(11)가 형성된다.

이와 동시에, 전술한 확관단계(S200)에서 코어(100)의 가압부(110)에 설치한 패킹(30)이 확관부(11)의 내부에 위치될 수 있다.

다음으로, 도 3d에서처럼 냉각단계(S300)는 파이프(10)의 전단에 삽입 위치된 코어(100)의 내부 유로를 통해 저온의 냉각 유체(미도시)를 공급한다.

이때, 코어(100)의 냉기 전달에 의해 일정 열을 가지는 확관부(11)가 신속히 냉각될 수 있다.

최종적으로, 도 3e에서처럼 코어분리단계(S400)는 파이프(10)와 반대되는 방향으로 코어(100)를 이동시켜, 파이프(10)의 전단측 중공과 코어(100)를 분리시킨다.

또 한편, 패킹설치단계(S10)의 이전에 파이프(10)를 상기 고정다이(20) 상에 고정하는 파이프고정단계(미도시)가 더 포함될 수 있다.

그리고, 상기 코어분리단계(S400)의 이후에 파이프(10)를 상기 고정다이(20)로부터 분리시킨 후, 후방으로 배출시키는 파이프분리단계(미도시)가 더 포함될 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 열이 전달되는 코어(100)의 가압부(110)를 이용해 파이프(10)의 전단에 다 단의 단차를 갖는 확관부(11)를 형성시킴과 아울러, 성형이 완료된 확관부(11)를 냉각시킨 후에 코어(100)를 분리시킴으로써, 성형 과정에서 가열과 냉각을 이룰 수 있어 성형에 많은 시간이 소요되지 않는다.

또한, 코어(100)의 가압부(110)에 패킹(30)을 설치한 상태에서 확관부(11) 성형 과정이 이루어지므로, 다 단의 단차 부위에 패킹(30)이 안정적으로 위치될 수 있어, 수압이나 외부 충격에 의해 패킹(30)이 쉽게 유동되지 않는다.

지금까지 본 발명에 따른 파이프의 확관부 성형방법에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 파이프 11: 확관부
20: 고정다이 30: 패킹
100: 코어 110: 가압부
111: 제1삽입축 112: 제2삽입축
113: 단차 200: 구동부
300: 가열부 400: 냉각부

Claims

파이프를 고정시키기 위한 고정다이;
상기 고정다이와 이격 위치되며, 외력에 의해 상기 파이프의 전단측 중공에 동일 축 선상으로 삽입되어, 상기 파이프의 전단에 확관부를 다 단의 직경으로 형성시키는 코어;
상기 코어를 상기 고정다이 방향 또는 상기 고정다이와 반대되는 방향으로 이동시키기 위한 구동부;
상기 구동부에 의해 상기 코어가 상기 파이프의 전단측 중공으로 삽입하기 이전에, 전원을 인가하여 상기 코어를 일정온도로 가열하기 위한 가열부; 및
상기 확관부를 형성시킨 상기 코어의 내부에 냉각 유체를 공급하여 상기 확관부를 냉각시키기 위한 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확관부 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 코어의 전방에는,
후방으로 갈수록 직경이 커지도록 다 단으로 단차지게 형성되며, 상기 파이프의 전단측 중공을 통해 삽입되어 상기 확관부를 형성시키는 가압부가 더 구비되며,
상기 가압부의 전단은,
상기 파이프의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 확관부 성형장치.
제2항에 있어서,
상기 가압부의 전단 테두리 부위와 상기 단차 부위는,
후방을 따라 점진적으로 넓은 직경을 갖도록 삽입 방향과 반대되는 방향으로 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 확관부 성형장치.
제2항에 있어서,
상기 가압부는,
상기 파이프의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 갖는 제1삽입축 및,
상기 제1삽입축의 후방에 더 큰 직경으로 단차지게 형성되는 제2삽입축이 형성되는 것을 특징으로 하는 확관부 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 코어의 내부에는,
상기 냉각부로부터 공급되는 상기 냉각 유체를 순환시키기 위한 순환 유로가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 확관부 성형장치.
전단에 가압부가 형성된 코어를 일정온도로 가열하는 코어가열단계;
고정다이에 설치된 파이프의 전단측 중공을 통해 상기 코어의 가압부를 일정 길이로 삽입하여, 상기 파이프의 전단에 다 단의 직경을 갖는 확관부를 형성시키는 확관단계;
상기 파이프의 전단에 삽입 위치된 상기 코어의 내부 유로를 통해 저온의 냉각 유체를 공급하여, 상기 코어의 냉기 전달에 의해 상기 확관부를 냉각시키는 냉각단계; 및
상기 파이프와 반대되는 방향으로 상기 코어를 이동시켜, 상기 파이프의 전단측 중공과 상기 코어를 분리시키는 코어분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확관부 성형방법.
제6항에 있어서,
상기 코어가열단계 이전에,
상기 코어의 가압부에 링 형상의 패킹을 삽입 위치시키는 패킹설치단계가 더 포함되며,
상기 확관단계에서,
상기 패킹을 상기 확관부의 내부에 위치시키는 것을 특징으로 하는 확관부 성형방법.
제6항에 있어서,
상기 패킹설치단계의 이전에,
상기 파이프를 상기 고정다이 상에 고정하는 파이프고정단계가 더 포함되며,
상기 코어분리단계의 이후에,
상기 파이프를 상기 고정다이로부터 분리시킨 후, 후방으로 배출시키는 파이프분리단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 확관부 성형방법.
제6항에 있어서,
상기 코어가열단계에서,
상기 코어의 가압부는 후방으로 갈수록 직경이 커지도록 다 단으로 단차지게 형성되며, 상기 가압부의 전단은 상기 파이프의 전단측 중공과 동일 또는 더 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 확관부 성형방법.
제9항에 있어서,
상기 가압부의 전단 테두리 부위와 상기 단차 부위는,
후방을 따라 점진적으로 넓은 직경을 갖도록, 삽입 방향과 반대되는 방향으로 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 확관부 성형장치.